毫秒脉冲星计时噪声分析及应用
发布时间：2022-02-20 20:56
脉冲星是高速自转的中子星,有着极其稳定的自转周期,通过脉冲星脉冲到达时间的长期观测和分析,可以获得脉冲星自身相关参数、星际介质及恒星演化等方面的大量信息。尤其是毫秒脉冲星具有较高的自转周期稳定性,通过多年的观测获得丰富的计时资料,可以应用到诸如检验引力波、脉冲星导航以及提供时间标准中去。然而,毫秒脉冲星计时资料同样受产生机制不明、变化无规律、普遍存在的计时噪声的影响,这种影响限制了毫秒脉冲星长期计时资料的利用。为了避免计时噪声的影响,多个相关应用中优先选用低计时噪声的毫秒脉冲星开展研究,这直接导制可用脉冲星数目的大幅减少。当前,开展脉冲星计时噪声的分析和降噪方法的研究尚不完善,尚有不少问题有待解决。本论文主要针对这些问题展开研究,这些问题具体包括:毫秒脉冲星计时噪声的检测、毫秒脉冲星计时噪声的谱结构分析及如何避免计时噪声的影响等方面。这些方向也获得了国家自然基金“脉冲星时间尺度的噪声分析与处理”、“基于射电实测数据研究脉冲星计时误差”、“脉冲星时间尺度建立及其在守时理论中的应用”和“脉冲星时间标准应用研究”等课题项目的支持。本论文的主要研究工作和成果可以概括为以下四个部分:第一部分概述...
【文章来源】：中国科学院大学(中国科学院国家授时中心)陕西省
【文章页数】：128 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要
abstract
符号列表
第1章 绪论
1.1 历史背景
1.2 脉冲星计时噪声的研究现状
1.3 关键问题和难点
1.4 本文内容安排
第2章 脉冲星计时原理与方法
2.1 引言
2.2 脉冲星观测技术概述
2.2.1 射电脉冲星观测
2.2.2 X射线脉冲星观测
2.3 计时原理与方法
2.3.1 测站TOA测量
2.3.2 脉冲星计时模型
2.4 主要误差来源
2.4.1 脉冲星自转不稳定性误差
2.4.2 星际色散延迟误差
2.4.3 引力波背景辐射误差
2.4.4 原子钟误差
2.4.5 太阳系行星历表误差
2.5 本章小结
第3章 毫秒脉冲星计时噪声的研究
3.1 引言
3.2 表征计时噪声的几个相关模型
3.2.1 ?_8模型
3.2.2 指数模型
3.2.3 功率谱模型
3.2.4 方差贡献
3.3 Hurst指数方法
3.3.1 Hurst指数简介
3.3.2 Hurst指数估算方法
3.4 数据来源及预处理
3.4.1 实测数据来源
3.4.2 数据预处理
3.5 Hurst指数表征脉冲星计时噪声
3.5.1 计算结果
3.5.2 分析与讨论
3.6 Hurst指数和计时噪声度量
3.6.1 计时噪声的度量
3.6.2 分析与讨论
3.7 本章小结
第4章 毫秒脉冲星计时残差的分析及预报
4.1 引言
4.2 经验模态分解方法
4.2.1 简介
4.2.2 基本原理
4.2.3 分解过程
4.3 计时残差的分析
4.3.1 单颗脉冲星数据分析
4.3.2 多颗脉冲星数据分析
4.4 计时残差的预报
4.4.1 预报模型简介
4.4.2 预报模型的实现
4.4.3 预报结果与分析
4.5 本章小结
第5章 基于协整理论建立综合脉冲星时
5.1 引言
5.2 脉冲星时间系统概述
5.2.1 基本原理
5.2.2 稳定度分析
5.3 协整理论及其数学模型
5.3.1 简介
5.3.2 协整定义
5.3.3 协整检验
5.4 基于协整理论建立综合脉冲星时
5.4.1 基本原理
5.4.2 数据来源及预处理
5.4.3 计算结果
5.4.4 σ_z(τ )检验
5.5 分析与讨论
5.5.1 平稳性分析
5.5.2 与加权平均算法的比较
5.6 本章小结
第6章 总结与展望
6.1 本论文内容总结
6.2 本论文的创新点
6.3 下一步工作展望
参考文献
致谢
作者简历及攻读学位期间发表的学术论文与研究成果
本文编号：3635789
【文章来源】：中国科学院大学(中国科学院国家授时中心)陕西省
【文章页数】：128 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要
abstract
符号列表
第1章 绪论
1.1 历史背景
1.2 脉冲星计时噪声的研究现状
1.3 关键问题和难点
1.4 本文内容安排
第2章 脉冲星计时原理与方法
2.1 引言
2.2 脉冲星观测技术概述
2.2.1 射电脉冲星观测
2.2.2 X射线脉冲星观测
2.3 计时原理与方法
2.3.1 测站TOA测量
2.3.2 脉冲星计时模型
2.4 主要误差来源
2.4.1 脉冲星自转不稳定性误差
2.4.2 星际色散延迟误差
2.4.3 引力波背景辐射误差
2.4.4 原子钟误差
2.4.5 太阳系行星历表误差
2.5 本章小结
第3章 毫秒脉冲星计时噪声的研究
3.1 引言
3.2 表征计时噪声的几个相关模型
3.2.1 ?_8模型
3.2.2 指数模型
3.2.3 功率谱模型
3.2.4 方差贡献
3.3 Hurst指数方法
3.3.1 Hurst指数简介
3.3.2 Hurst指数估算方法
3.4 数据来源及预处理
3.4.1 实测数据来源
3.4.2 数据预处理
3.5 Hurst指数表征脉冲星计时噪声
3.5.1 计算结果
3.5.2 分析与讨论
3.6 Hurst指数和计时噪声度量
3.6.1 计时噪声的度量
3.6.2 分析与讨论
3.7 本章小结
第4章 毫秒脉冲星计时残差的分析及预报
4.1 引言
4.2 经验模态分解方法
4.2.1 简介
4.2.2 基本原理
4.2.3 分解过程
4.3 计时残差的分析
4.3.1 单颗脉冲星数据分析
4.3.2 多颗脉冲星数据分析
4.4 计时残差的预报
4.4.1 预报模型简介
4.4.2 预报模型的实现
4.4.3 预报结果与分析
4.5 本章小结
第5章 基于协整理论建立综合脉冲星时
5.1 引言
5.2 脉冲星时间系统概述
5.2.1 基本原理
5.2.2 稳定度分析
5.3 协整理论及其数学模型
5.3.1 简介
5.3.2 协整定义
5.3.3 协整检验
5.4 基于协整理论建立综合脉冲星时
5.4.1 基本原理
5.4.2 数据来源及预处理
5.4.3 计算结果
5.4.4 σ_z(τ )检验
5.5 分析与讨论
5.5.1 平稳性分析
5.5.2 与加权平均算法的比较
5.6 本章小结
第6章 总结与展望
6.1 本论文内容总结
6.2 本论文的创新点
6.3 下一步工作展望
参考文献
致谢
作者简历及攻读学位期间发表的学术论文与研究成果
本文编号：3635789
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/tianwen/3635789.html